基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計

馬明揚

摘要：伴隨著我國大規(guī)模步入城市化，我國的城市化建筑越來越趨向于高層方面的設(shè)計與實現(xiàn)，因此電梯逐漸成為人們必須選擇的工具之一。隨著近期我國由于電梯造成的人員傷害增加，電梯的安全成為人們的熱門話題，隨之而來的問題也越來越嚴(yán)峻，如何在保證安全的情況下，盡可能的對我們的電梯系統(tǒng)進(jìn)行更精密的控制，在以上前提下把怡人、可靠等問題加入到我們的考慮范圍之內(nèi)。在歐美等發(fā)達(dá)國家，電梯制造業(yè)已經(jīng)依法制造、調(diào)試、運行，并且根據(jù)電梯的運行環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)控、定期的測試、檢測、維修等。本文主要分析探討了基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計情況，以供參閱。

關(guān)鍵詞：PLC;電梯控制系統(tǒng);設(shè)計

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以微電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)為核心的機電一體化設(shè)備成為當(dāng)前社會快速發(fā)展和社會文明的象征，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展下的主要標(biāo)志之一。自動化技術(shù)主要是以可編程器件為控制核心，通過人工編程來實現(xiàn)對各種情況的自動判斷和自動處理，最終實現(xiàn)人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活的自動化。在可編程器件中，PLC是其中常見的變成器件，以其體積小、性能髙、可靠性和穩(wěn)定性強以及安全文虎簡單的特性，在社會的各個工業(yè)控制領(lǐng)域中尤其是電梯控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。電梯系統(tǒng)的控制，對于控制核心可編程器件要求比較髙，在可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾能力等方面要求尤為重要，PLC可編程芯片正是滿足電梯控制系統(tǒng)的對應(yīng)芯片，所以基于PLC芯片對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，對了解電梯控制系統(tǒng)，提升電梯控制系統(tǒng)穩(wěn)定性來說具有非常重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

1電梯控制系統(tǒng)的功能

采用基板控制器或PLC控制，電梯控制系統(tǒng)的功能基本上是一致的：（1）電梯轎廂的升降由電動機來控制，并在各個樓層設(shè)置開關(guān)。（2）當(dāng)所有轎廂指令執(zhí)行完畢后電梯控制系統(tǒng)沒有收到任何層的外部呼叫電梯信號時，轎廂應(yīng)該能自動關(guān)閉電梯門，并按照程序中已經(jīng)設(shè)定好的時間（一般為3秒）自動關(guān)閉電梯轎廂內(nèi)的照明設(shè)備與通風(fēng)設(shè)備。（3）在某層的外部呼梯按鈕被按下后，當(dāng)電梯在該?？康却龝r時，電梯應(yīng)能立即自動開門。（4）如果有多個選擇樓層的指令同時輸入電梯內(nèi)，那么電梯應(yīng)在運行時根據(jù)輸入指令的順序自動停靠打開電梯門。（5）在電梯運行過程中應(yīng)能記住各個樓層外的呼叫電梯指令，并自動逐一?？繎?yīng)答符合運行方向的呼叫電梯指令。（6）在電梯門關(guān)閉后如果電梯未啟動，此時如果想打開電梯門，則按下電梯按鍵盤上的開關(guān)，電梯門將打開。

2 PLC控制應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)勢與實現(xiàn)功能

現(xiàn)階段電梯的控制方式主要包括繼電器控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)以及PLC控制系統(tǒng)三種形式。在人們對電梯運行安全性及可靠性要求不斷提升的背景之下，繼電器控制系統(tǒng)所表現(xiàn)出的缺陷及不足不斷凸顯，包括電梯控制系統(tǒng)故障率較高、接線方式較為復(fù)雜、通用性較差以及可靠性較低等均是制約繼電器控制方式發(fā)展的最根本性問題。與之相比，PLC控制系統(tǒng)在應(yīng)用于電梯控制過程中的優(yōu)勢更加顯著：體積小、編程簡單、可靠性程度高、安裝維護(hù)便捷以及抗干擾能力強等。在此基礎(chǔ)之上所運行的電梯裝置有著更為安全、方便及舒適的特點，特別是對層數(shù)較低或是控制功能較小的電梯控制，PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢更加突出?；赑LC的電梯控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足如下幾個方面的功能：借助于電動機裝置實現(xiàn)電梯轎廂的升降動作，并在各樓層之間設(shè)置相應(yīng)的上行及下行呼叫開關(guān);電梯需要在某一層停車待客的情況下，只要按下電梯相應(yīng)樓層的外呼按鈕，控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)確保電梯能夠在延時狀態(tài)下自動開啟轎門。

3基于PLC的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計

3.1電梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

隨著工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，電梯的控制技術(shù)經(jīng)歷了由繼電器控制系統(tǒng)向PLC控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過程。PLC電梯控制系統(tǒng)和其他類型的電梯控制系統(tǒng)一樣，主要由信號控制系統(tǒng)和拖動控制系統(tǒng)兩大部分組成。主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操作盤、廳外呼梯盤、樓層指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。系統(tǒng)控制核心為PLC主機，操作盤、呼梯盤、井道及安全保護(hù)等信號通過PLC輸入接口送人PLC中去，然后通過軟件程序控制向拖動系統(tǒng)發(fā)出信號，以滿足電梯實現(xiàn)起動加速、制動減速和上下方向運行等功能。系統(tǒng)采用轎廂外召喚，轎廂內(nèi)按鈕控制方式的自動控制形式，電梯由安裝在轎廂內(nèi)的指令按鈕進(jìn)行操作，其操作內(nèi)容為響應(yīng)，轎廂內(nèi)指令依層次指令運行起動電梯，使電梯到達(dá)目標(biāo)層。電梯上行、下行由一臺交流電動機來驅(qū)動，電動機正轉(zhuǎn)，電梯上升;電動機反轉(zhuǎn)，電梯下降;并可以實現(xiàn)電梯的啟動加速、穩(wěn)定運行、制動減速等調(diào)速環(huán)節(jié)。電梯轎廂門由另一臺它勵直流電動機驅(qū)動，該電動機正轉(zhuǎn)，轎廂門開，電動機反轉(zhuǎn)，轎廂門關(guān)，每層電梯都設(shè)有呼叫按鈕，轎廂內(nèi)開門按鈕，轎廂內(nèi)關(guān)門按鈕。電梯的廳門外每層都有樓層位置的數(shù)碼管顯示裝置及電梯運行方向指示燈等裝置。

3.2電梯控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

（1）PLC控制系統(tǒng)中輸入輸出接口數(shù)量的設(shè)計分析。為了保證電梯的安全可靠的運行，我們的輸入輸出接口在保證正常使用的同時還需要確保留有一定的剩余量我們依據(jù)5到6層為例。按照輸入的操作數(shù)我們將輸入設(shè)置為36個以上，將輸出設(shè)置在32個范圍之內(nèi)，而且我們需要保證此時的輸入輸出電壓應(yīng)該恒定在220V。（2）PLC運行過程中開閉門的分析選取標(biāo)準(zhǔn)。就是我們常見的雙開門自動控制電梯我們在電梯運行的過程中必須保證以下一個方面正常運行：首先電梯內(nèi)相應(yīng)的信號的使用、電梯外相應(yīng)的正常運行、確保到達(dá)指定的樓層進(jìn)行開關(guān)門操作、設(shè)置相應(yīng)時間在響應(yīng)時間時進(jìn)行關(guān)門操作?；谖覀儗λ械拈_閉門要求的分析，我們采用PLC控制系統(tǒng)對整個樓層進(jìn)行控制。（3）PLC程序的基本電路編制問題。我們需要設(shè)置一下幾個感應(yīng)信號：首先不同樓層之間的感應(yīng)電路其次我們需要設(shè)置電梯的自動選擇路線的電路、再者選取相應(yīng)的?？孔詣娱_關(guān)門電路、最后需要時這一個自動的應(yīng)急設(shè)置電路以防不安全的情況發(fā)生。這種情況下我們需要對所以應(yīng)急的程序緊急關(guān)閉電路，使其處于斷路的窗臺，然后通知維修人員進(jìn)行緊急排險。

結(jié)束語

總而言之，電梯系統(tǒng)是一個復(fù)雜的機電一體化的產(chǎn)品，包括了拽引系統(tǒng)、門和轎廂系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、電力拽引系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)等，是在各個子系統(tǒng)的相互配合下，在PLC可編程器件的通過驅(qū)動各個相關(guān)的設(shè)備或裝置，來獲取電梯系統(tǒng)的樓層信號、召喚信號、平層信號等，按照固定的順序來完成對運行邏輯判斷下，從而實現(xiàn)對電梯運行控制。

參考文獻(xiàn)

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